技術宝箱

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特 許26. 樹脂封止しない超高出力LED2. 特開2007-214558 公開平成19年8月23日(出願平成19年1月11日)・出願人 独立行政法人産業技術総合研究所・発明の名称 Ⅲ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオード・要約 半導体、特に化合物半導体を材料とする高効率発光ダイオードに関し、形状基板におけるエバネッセント光の干渉現象を利用し、光の外部への取り出し効率を改善した半導体発光ダイオードを提供する。 ◆背景Ⅲ - Ⅴ化合物半導体(AlGaAs, AlGaInP, AlGaInNなど)を材料とする発光ダイオードは白熱電球や蛍光灯に変わる次世代の省エネルギー・長寿命の照明表示用の光源として大きな注目を集めている。しかし、発光ダイオードの活性層で発生した光を効率よく外部へ取り出すことは非常に困難であり、発光ダイオードの発光効率を制限する最も大きな要因になっている。 ◆発明が解決しようとする課題電極による光の遮蔽問題を原理的に完全になくすことができ、しかも界面での全反射も効果的に抑えることのできるⅢ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオードを提供する。 ◆課題を解決するための手段少なくとも活性層となるエピタキシャル成長層がバンドギャップエネルギーの異なる複数の結晶面から構成され、バンドギャップエネルギーのより低い結晶面から放射される光の放射経路を避けるように、バンドギャップエネルギーのより高い結晶面に電流注入のための金属電極を形成し、電流注入領域と発光領域を空間的に分離した。請求項1複数の結晶面を有する基板上にエピタキシャル成長させた成長層に少なくとも障壁層および活性層を有するⅢ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオードにおいて、前記成長層が、該成長層の少なくとも前記活性層が面内方向においてバンドギャップエネルギーの異なる複数の結晶面を有し、該複数の結晶面のうち前記バンドギャップエネルギーのより高い結晶面に電流注入のためのオーミック電極が形成されていることを特徴とするⅢ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオード。 請求項2複数の結晶面を有する基板上にエピタキシャル成長させた成長層に少なくとも障壁層および活性層を有するⅢ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオードにおいて、前記成長層が、該成長層の少なくとも前記活性層が面内方向においてバンドギャップエネルギーの異なる複数の結晶面を有し、該複数の結晶面のうち前記バンドギャップエネルギーのより高い結晶面に電流注入のための第1のオーミック電極が形成され、さらに、前記基板を前記成長層から除去した後の前記バンドギャップエネルギーのより高い結晶面に、電流注入のための第2のオーミック電極が形成されていることを特徴とするⅢ - Ⅴ族化合物半導体発光ダイオード。 ・以下、請求項3~8まで省略ナノテクノロジー・材料・製造161

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